一种细胞温度探测用纳米晶材料及其制备方法和检测试剂盒技术

本申请涉及生物检测领域，尤其涉及一种细胞温度探测用纳米晶材料及其制备方法和检测试剂盒。该纳米晶的分子式为：Na

【技术实现步骤摘要】
一种细胞温度探测用纳米晶材料及其制备方法和检测试剂盒
本申请涉及生物检测领域，尤其涉及一种细胞温度探测用纳米晶材料及其制备方法和检测试剂盒。
技术介绍
在众多新型纳米晶材料中，稀土上转换纳米材料占据重要的地位，在荧光探针、DNA检测、抗生物素蛋白、免疫标记、疾病的诊断和治疗等方面具有重要的应用，国内外大多学者在研究稀土上转换材料的应用，特别是生物方面的应用。传统的荧光探针(无机量子点和有机染料等)有很多缺点，比如荧光漂白速率高、有毒性，不适合应用在生物领域的长时间探测，稀土掺杂纳米材料作为荧光探针无荧光漂白的特征，而且毒性小。稀土上转换材料的激发光源的波段处于生物窗口，稀土上转换纳米材料因为上转换效率高、毒性小、化学稳定性高、光稳定性好、光穿透能力强、无背景荧光等优点，被广泛应用在传感、生物成像、生物标记、光动力治疗、光学器件、激光等领域。近年来，对超细、上转换发光效率高的稀土材料的生物应用的研究成为热点，其中核壳结构的纳米晶材料由于通过用壳层包裹后，核表面的缺陷得到很好的修复，并且使发光性能得到改善，被广泛用来增强纳米晶的上转换发光效率。另外，纳米晶材料在生物中的应用要求较好的水溶性和生物相容性等，因此通常要通过表面修饰等使其在水溶液中有良好的分散性和稳定性，从而更好的进行生物领域的应用。稀土镧系发光中的某些离子的光谱与外界温度之间存在关系，再利用稀土上转换优异的发光性能，可以将稀土上转换材料作为温度传感的探针。比较常见的具有温度传感特征的是Er3+，Er3+的电子分别发生2H11/2→4I15/2与4S3/2→4I15/2的能级跃迁时，分别对应的波长是525nm和545nm的上转换荧光，因此可以将掺Er3+的稀土上转换材料应用于非接触式、快速灵敏的测温。然而，对于稀土上转换纳米材料温度传感性能的大部分研究只停留在材料层面，很少有研究者将稀土上转换纳米材料的温度传感特性深入到细胞层面。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请的目的是提供一种细胞温度探测用纳米晶材料，该纳米晶的分子式为Na0.7Li0.3BiF4:Yb/Tm@Na0.7Li0.3BiF4:Yb/Er。通过在Na0.7Li0.3BiF4:Yb/Tm纳米晶表面形成一层掺杂Er3+离子的壳层，然后在不同温度下用980nm激光激发，可以得到发射光谱面积比与温度有一定的线性关系，同时由于在该纳米晶表面包覆了柠檬酸配体，使其获得较好的水溶性、生物相容性和较低的细胞毒性，从而能够更好的应用于细胞的温度探测。为了实现上述目的，本申请提供了以下的技术方案：一种细胞温度探测用纳米晶材料，该纳米晶的分子式为：Na0.7Li0.3BiF4:Yb/Tm@Na0.7Li0.3BiF4:Yb/Er。优选，该纳米晶的分子式为：Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm@Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Er。优选，该纳米晶为水溶性纳米晶。进一步，本申请提供了一种细胞温度探测用纳米晶材料的制备方法，该方法包括步骤如下：1）2毫摩尔硝酸钠，2毫摩尔氯化锂，0.79毫摩尔硝酸铋，0.2毫摩尔硝酸镱，0.01毫摩尔硝酸铥以及4毫摩尔柠檬酸溶于2毫升去离子水中，搅拌5分钟后，加入10毫摩尔氟化铵和30毫升聚乙二醇，搅拌1小时后，在油浴锅100℃条件下，加热12小时；2）产物Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm核纳米晶用乙醇和去离子水的混合液洗涤3-5次；3）再将2毫摩尔硝酸钠，2毫摩尔氯化锂，0.79毫摩尔硝酸铋，0.2毫摩尔硝酸镱，0.01毫摩尔硝酸铒以及4毫摩尔柠檬酸溶于2毫升去离子水中，搅拌5分钟后，加入10毫摩尔氟化铵和30毫升聚乙二醇，再加入15毫升Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm核纳米晶，搅拌1小时后，在油浴锅100℃条件下，加热12小时；4）产物Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm@Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Er用乙醇和去离子水的混合液洗涤3-5次。进一步，本申请提供了一种所述纳米晶材料在细胞温度探测中的应用。进一步，本申请提供了一种细胞温度传感器，包括所述纳米晶材料。进一步，本申请提供了一种细胞温度检测试剂盒，包括所述纳米晶材料。本申请通过在Na0.7Li0.3BiF4:Yb/Tm纳米晶表面形成一层掺杂Er3+离子的壳层结构，然后通过在不同温度下用激光激发，得到荧光光谱与温度变化的关系，并由于在该纳米晶表面包覆了柠檬酸配体，使其拥有较好的水溶性、生物相容性和较低的细胞毒性，因此能够更好的应用于细胞的温度探测。附图说明图1（a）和（b）分别为Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm的XRD图谱和透射电子显微镜图，（c）为Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm@Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Er的透射电子显微镜图。图2（a）产物在980纳米激光器激发条件下的上转换发光强度随激活离子Tm3+（b）与敏化离子Yb3+的关系。图3（a）不掺锂离子NaBiF4:20Yb/1Tm产物的XRD图谱，（b）NaBiF4:20Yb/1Tm和Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm产物的上转换发光光谱图。图4Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm@Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Er核壳结构纳米晶在980nm激光的激发下(a)不同温度下的PL谱；(b)Ln(I525/I545)与l/T之间的线性关系。图5Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm@Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Er核壳结构纳米晶在980nm激光的激发下温度传感的可逆性测试。图6被Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm@Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Er标记的L929细胞毒性测试。图7不同温度下被Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm@Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Er标记的L929细胞的荧光成像。具体实施方式1.1主要仪器和试剂：硝酸钠(99.0%)，氯化锂(99.0%)，硝酸铋(98.0%)，硝酸镱(99.9%),硝酸铒(99.9%)，硝酸铥(99.9%)，柠檬酸(99.5%)，氟化铵(99.99%)、乙二醇(99.8%)和无水乙醇购买于Sigma-Aldrich公司；细胞培养基、胎牛血清、链霉素(100U/mL)、青霉素(100U/mL)、谷氨酰胺(1％(w/v))、培养级磷酸缓冲液PBS和RPMI1640购买于Gibco公司；L929细胞购买于ATCC公司，CCK-8购买于KeyGEN公司。1.2Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm@Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Er纳米晶的制备2毫摩尔硝酸钠，2毫摩尔氯化锂，0.79毫摩尔硝酸铋，0.2毫摩尔硝酸镱，0.01毫摩尔硝酸铥以及4毫摩尔柠檬酸溶于2毫升去离子水中，搅拌5分钟后，加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞温度探测用纳米晶材料，其特征在于，该纳米晶的分子式为：Na

【技术特征摘要】
1.一种细胞温度探测用纳米晶材料，其特征在于，该纳米晶的分子式为：Na0.7Li0.3BiF4:Yb/Tm@Na0.7Li0.3BiF4:Yb/Er。


2.根据权利要求1所述一种细胞温度探测用纳米晶材料，其特征在于，该纳米晶的分子式为：Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Tm@Na0.7Li0.3BiF4:20Yb/1Er。


3.根据权利要求1或2所述一种细胞温度探测用纳米晶材料，其特征在于，该纳米晶为水溶性纳米晶。


4.权利要求1或2所述一种细胞温度探测用纳米晶材料的制备方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：
1）2毫摩尔硝酸钠，2毫摩尔氯化锂，0.79毫摩尔硝酸铋，0.2毫摩尔硝酸镱，0.01毫摩尔硝酸铥以及4毫摩尔柠檬酸溶于2毫升去离子水中，搅拌5分钟后，加入10毫摩尔氟化铵和30毫升聚乙二醇，搅拌1小时后，在油浴锅100℃条件下，加热12小时；
2）产物Na0.7Li...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟丽，王兆安，郭文胜，
申请(专利权)人：杭州美迪生物医药技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33